04.03.2018

Как опыляется цветок-катапульта

Характерной чертой цветков горного лавра, или кальмии, произрастающего на востоке США, является наличие десяти тычиночных нитей, которые действуют как катапульты, выбрасывая пыльцу в воздух с поразительной скоростью.
Чтобы понять, как работают эти нити и почему они эволюционировали таким образом, группа американских исследователей использовала высокоскоростную камеру. Видеосъемка помогла определить, как быстро движутся нити, и показала, как они нацеливаются на опылителей.
«Эти нити находятся в напряжении. Когда насекомое садится на цветок, то под его тяжестью тычинки выскакивают из карманов лепестков, разбрасывая пыльцу», — объяснил доктор Колин Швейцер. По словам ученых, существовали две гипотезы об этих катапультах. Одна из них заключалась в том, что они предназначены для опыления ветром, но выводы нового исследования указывают на идею о том, что они предназначены для распространения пыльцы с помощью опылителей.

Эти нитевидные катапульты на самом деле являются длинными стеблями, которые заканчиваются мужской частью растения, называемой пыльником. По мере развития цветка пыльники удерживаются в крошечных карманах на каждом лепестке. Когда лепестки открываются, они натягивают нити, увеличивая напряжение и фактически оставляя катапульты готовыми к стрельбе.
Сначала ученые сосредоточились на биомеханике катапульт и определении того, насколько быстро они стреляют пыльцой. Затем создали тепловую карту, показывающую, откуда была запущена пыльца. Потом они наблюдали, какие опылители посещали цветы, и в последнем эксперименте проверили их способность к самоопылению, исключив доступ опылителей к растениям.
Согласно полученным выводам, горный лавр — одно из самых быстродействующих растений на земном шаре. При срабатывании катапульты она выбрасывает пыльцу с более чем 400-кратным ускорением, достигая максимальной скорости около 12 км/ч.
Исследователи также увидели, что катапульты выбрасывают пыльцу к центру цветка, а это наводит на мысль, что они приводятся в действие только более крупными насекомыми, такими как шмели, которые, вероятно, садятся именно там и переносят пыльцу от одного цветка к другому.
Как опыляется цветок-катапульта

«Похоже, опылители играют очень важную роль в оплодотворении этих цветов. В одном из наших последних экспериментов мы поместили цветы в дендрарий, чтобы помешать опылителям посещать их. В результате они почти не произвели семян», — сказал Швейцер.
У этого растения еще много загадочных свойств. Обычно пчелы собирают пыльцу и используют ее в качестве источника белка, но ученые не знают, действительно ли пчелы собирают пыльцу из этих цветов. Кроме того, они почти не производят нектар, поэтому не совсем понятно, почему пчелы их посещают.
«Много вопросов пока остаются без ответов, — добавил Швейцер. — Мы не знаем, где пыльца пристает к пчелам, и срабатывают ли катапульты из-за ветра. Если цветок не опыляется, он остается открытым до 20 дней, но мы ничего не знаем о том, что происходит с катапультой, развивается ли спусковой механизм с возрастом или нет».
Исследование опубликовано в журнале American Naturalist.

Поделиться в социальных сетях:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *